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飛航管理子計畫

 

1.  航管組織整併

     航管組織整併考量:

a. ASN之使用將可發展遍及臺灣全島之大範圍通訊網絡與各ATC設備間之整合 。

b. 現階段終端與航路空域均已使用ATCAS進行多點雷達追蹤。多點雷達追蹤合併資料經由不同之雷達感應器匯集而成一融合之影像。終端空域之監視系統因此並未 受到機場監視雷達最大範圍60NM之限制。

c. ATMAS系統之核心伺服器將會使用於各航空管制單位,包括航路、近場與塔臺。這將減少ATC單位分散之需求並促成非塔臺之ATC單位 之整併。

d. 針對ATC單位之整併而需之辦公空間已歸劃南部飛航服務園區與北部飛航服務園區。

e. 高速鐵路已於民國96年 1月5號開通營運。從台北至高雄之高速鐵路大約需90分鐘 國內班機之乘客載運量減少而影響航空站之作業,尤其針對西部幹線。航空站之使用減少將會使得整體航空站基礎建設之需求降低包括設備與人力。

f. 對岸與臺灣四個主要機場之新的航管作業聯繫已成為現況並在馬英九總統於 民國97年5月上任之後快速的成長。從民國97年7月至民國98年6月,共計有4008架航班,乘載量為1,597,000人。而香港/澳門與臺灣之間的航次也分別減少了4.2%與21.5%,乘客載運量也大幅減少8.7%以及24.0%。第二個連接臺灣南部與對岸與新連接臺灣北部與對岸的航線於 民國98年七月份開航,這將增加兩岸直航班機並減少香港/澳門與臺灣之間的航班。

g. 全球金融危機已造成整體經濟的衰退,臺灣也受到此經濟衰退之影響。從 民國97年7月到民國98年6月,航班減少23.8%,載客量減少12.1%,貨運量減少23.8%。依照民用航空局所提供之數據,除了貨運量,此衰退狀況於今年初較去年底有所改善。

 

2.  空域調整

為順利完成CNS/ATM專案計畫,民用航空局發展空域調整計畫。初步計畫已於 民國93年5月7號送交飛航管理委員會評估,此計畫於民國96年4月2號正式通過。此空域調整計畫包括雷達涵蓋、通訊涵蓋、通訊網絡 系統管制/監控與維護、系統保安與緊急應變等計畫考量。下列內容為此計畫之概要:

a. 航路管制空域

    航路管制空域調整為六個管制區:海峽管制區、北部管制區、西部管制區、中部管制區、南部管制區及東部管制區。為因應未來航行量, 將於航路管制空域增加「海峽管制區」與「中部管制區」,將現行北部管制區劃分為二,飛航空層290以下劃為中部管制區,飛航空層290以上劃為西部管制區。

b. 終端管制區

    本區現行終端管制空域包括:馬祖、臺北、臺中、高雄、馬公、金門、臺東、花蓮等八個,臺中終端空域將分為北部與南部航段,北部航段併入北部飛航服務園區內之北部管制區,南部航段併入於南部飛航服務園區內之南部管制區。其餘之7個終端管制區將分配至北部管制區與南部管制區,其分配狀況將在本文件之其他部份描述。臺北、 高雄、 臺中終端管制空域將在為桃園國際機場離、到場航線有適當隔離下做出調整並提供限航區適當之隔離。

 

3.  飛航服務園區新建工程

為確保本計畫符合作業需求、因應民國115年航行成長需要、及符合國際民航組織標準,本計畫原擬汰換目前之西部航管系統,並將東部航管系統昇級, 俾便與西部系統連接,然經審慎評估未來東部航管系統與西部新系統連接時可能遭遇之不確定性風險、系統昇級費用及維護兩套航管系統所耗費之人力及複雜性, 民航局決定將北部、南部及東部航管作業中心調整為北、南兩飛航服務園區,同時取消東部航管作業中心建築工程, 將屬東部航管作業中心之花蓮近場管制臺及臺東近場管制塔臺,分別併入北部及南部飛航服務園區,並配合進行空域調整。 新建之北部及南部飛航服務園區,將分別建置互為備援之飛航管理系統,並採中央式系統監控,預期可大符提昇航管作業及系統維護效率。

a.北部飛航服務園區新建工程:

民航局為因應空運量大幅成長,進行航管自動化設備及房舍全面更新,同時為發揮新置設備效能,以快速有效執行航管作業及縮減航管單位間協調工作負荷, 重新規劃空域及整併航管單位。民航局西部現有臺北區管中心、臺北近場管制塔臺、高雄近場管制塔臺、臺中近場管制臺等四個航管單位, 外加東部之花蓮近場管制臺及臺東近場管制塔臺,計畫整併為北部、南部兩個飛航服務園區。北部飛航服務園區將包含臺北區管中心、臺北近場管制塔臺、 花蓮近場管制臺及併入臺中近場管制臺部分席位。

配合作業協調及系統維護所需,相關作業及維護單位亦整併及遷入北部飛航服務園區,計有臺北航空氣象中心、臺北飛航情報中心、臺北航空通訊中心、 通訊氣象設備臺、及資訊管理中心。

民航局原擬於松山機場覓地興建北部飛航服務園區,因該場腹地有限、航高限制及未來發展不確定性等因素, 經審慎考量後決議於桃園航空客運園區內興建北部飛航服務園區,除將配合航空城開發、都市造景等相關任務外, 亦可確保未來飛航服務園區擴充及發展。

北部飛航服務園區計畫期程3年,工期原訂自民國94年9月至96年7月,實際完工時間為民國97年3月,完成後辦理驗收,外維廠商於民國97年7月1日進駐, 航警亦於民國97年7月1日進駐,民航局於民國97年7月完成點交北部飛航服務園區。北部飛航服務園區如圖一。

北部飛航服務園區

圖一:北部飛航服務園區

b.南部飛航服務園區新建工程:

因應本次航管自動化設備及作業空間不足之老舊房舍更新,民航局進行西部航管作業中心整併、空域調整相關計畫,畫分南北兩大作業中心, 有效執行航管作業及縮減航管單位間協調工作負荷。南部飛航服務園區預定合併高雄近場臺、臺東近場臺及臺中近場臺部份席位。

南部飛航服務園區原擬興建於高雄機場新塔臺區,經民航局會勘後,因經濟部無法即時回覆是否徵用緊臨高雄機場新塔臺旁之臺糖用地,考量既有腹地不足, 影響未來航管中心設計規劃,故決議將園區變更為高雄機場苗圃區,為使相關裝備維護作業更有效率,故將維護嘉義以南各機場助導航裝備之高雄裝修區臺亦一併遷移。

南部飛航服務園區計畫期程3年,工期原訂自民國94年7月至96年10月,實際完工日期為民國97年6月,完成後辦理驗收,民航局於民國97年7月完成點交南部飛航服務園區。南部飛航服務園區如圖 二。

南部飛航服務園區

圖二:南部飛航服務園區

 

4.  飛航管理系統(Air Traffic Management System, ATMS)

民航局新飛航管理系統係配合通訊、導航、監視各子計畫,整合相互介面,依據國際民航組織建議期程及鄰區發展計畫,建置本區完整飛航管理自動化系統。 本系統涵蓋飛航管制、飛航流量管理及空域管理等三項,再依作業需求分別規劃作業單位,復將本計畫個別子系統與飛航管理高度關聯者併入飛航管理系統各子系統。

a.飛航管制:

為有效輔助飛航管制員建立安全、迅速、有序之空中交通流量,必須精確掌握航機即時位置與未來動態,並於潛在衝突發生時提供適當預警。本系統將提供下列主要功能:

(1) 飛航環境資料處理:

飛航管理系統將由航空情報服務系統中擷取所需飛航環境資料,包含航空氣象資料、火砲射擊及空域關閉等相關飛航公告資料,取得之資料匯入飛航管理系統處理後, 顯示於管制工作檯。

(2) 飛航資料處理:

飛航計畫、長期計畫與後續之修改及作業人員輸入之飛航計畫與修改資料,為飛航管理系統判斷航機飛航路徑之依據。 飛航計畫參照航空情報服務系統提供之大氣資料,本系統計算航機預期飛航路徑,並作必要處理如下:

i.    判斷機載裝備是否符合該空域或航路之操作需求。

ii.   判斷飛航路徑是否將侵入火砲射擊區或關閉空域。

iii.  判斷與其他航機飛航路徑是否有潛在衝突。

iv.  次級雷達電碼管理。

v.   與雷達軌跡結合並呈現於航情顯示幕。

飛航資料處理監視機之航路飛航動態(包括左右、前後、上下、以及是否符合指定高度飛航),在航機偏離其計劃之航路時發出警告。同時亦提供次級雷達電碼指派功能。 飛航資料處理將更新之動態飛航資料送至該機途經之飛航服務單位。

(3) 監視資料處理:

自民航局及軍方之短、中、長程雷達、廣播式自動回報監視系統、約定式自動回報監視系統及廣域多點定位系統獲取之航機位置資訊,經系統融合處理後產生航跡, 並將航機位置、高度、速度、及向量等數據組資料呈現於航情顯示幕,並與飛航資料處理後之資料結合,以供管制員掌握航機位置、提供航機間之隔離。

(4) 安全網:

飛航管理系統針對每一航機與其他航機之系統航跡及依監視資料處理與飛航資料處理功能產生之預期飛航軌跡、地形、特殊/危險區域,等進行核對。 如果發現航機預期將與其他航機接近、飛航高度太低、或是穿越特殊用途空域時,系統將發出”安全網”警告。安全網功能包括:短期衝突警告、 最低安全高度警告、危險空域警告等。安全網功能提供有關其他航機、地障、限航區等適時之安全警告資訊,管制員得以轉告航機採取避讓行動, 以獲得安全隔離。

中程衝突偵測功能偵測系統內所有航機之飛航軌跡與特殊用途空域,此偵測功能不同於安全網,而係偵測較長遠之航跡,屬於隔離問題之戰略性解決方案。 中程衝突偵測功能偵測到衝突情況,系統將儘速對負責之管制員發出警告。管制員亦可利用中程衝突偵測功能測試飛航計畫修改, 系統將就修改之飛航計畫進行查證,如果系統偵測發現新計畫正確無誤,管制員可頒發新航管許可,系統亦能自動更改飛航計畫。

(5) 電子管制條:

為減低管制員工作負荷、先期發現並處理潛在衝突,進而提高空域容量以服務更多航機,民航局將以電子管制條取代現行之紙張式管制條, 所有更新之動態飛航資料顯示於電子管制條,確保管制員獲得即時飛航資料。

b.飛航流量管理:

飛航流量管理目的在有限之空域及機場容量,儘可能滿足空域使用者之需求,進而降低營運成本及減低對環境衝擊,如減少航機廢氣排放量與噪音等。

c.空域管理:

為達到有限空域資源之最佳利用,並符合國際民航組織推動之區域航行、縮減垂直隔離及導航性能需求等要求,本系統將內建空域管理功能, 使作業人員能即時掌握空域狀態,並提供作業人員計劃性或即時性動態調整空域,藉以提昇空域使用效能,提高空域使用者於本區空域內操作之效益。

d.資料鏈運用:

資料鏈運用如下:

(1) 廣播式自動回報監視系統:

廣播式自動回報監視系統能將監視範圍內之航機位置與速度資料傳遞至地面管制單位,以為監視與管理之用。資料傳輸速率可視需要調整, 最高速率約為每秒一次,明顯地比雷達每4-12秒一次要快。廣播式自動回報監視可提供較為廣泛之空域監視,促進飛安並且改善航管單位之隔離服務。 廣播式自動回報監視並可透過地面之航行資料服務廣播(TIS-B)系統,提供航機其他相關航行資料。得自機載之全球定位系統接收器之航機狀態資訊, 經由1090MHz Extended Squitter或其他陸空資料鏈如UAT或VDL Mode4傳輸至地面站臺。

(2) 管制員對駕駛員數據鏈通訊:

為解決因空中交通成長導致之無線電頻道擁塞、語音無線電通訊干擾及不同口音導致之誤解,國際民航組織已訂定與現行無線電通訊術語相對應之數據鏈通訊信息組, 未來管制員與駕駛員將透過數據鏈傳遞與交換訊息,可大幅減少資訊傳輸錯誤,並且減輕管制員陸空通信之工作負荷。

(3) 離場前許可:

為使航空公司能儘早取得其航班離場許可,作為航機與人員調度之參考並使其駕駛員適時完成飛航計畫與必要之飛航前作業, 本系統將包含離場前許可頒發功能,航空公司及駕駛員可透過數據鏈通訊服務供應商之網路,適時取得離場班機之航管許可。

(4) 飛航情報區間資料通訊:

適時交換飛航管制資訊為航管單位有關協調及管制交接作業重要需求。航管單位目前係以專線電話執行語音協調作業。 國際民航組織為強化資訊傳輸之完整與時效,特訂定飛航情報區間資料通訊協定與資料交換流程。民航局將採用該組織所訂程序, 透過飛航服務訊息處理系統(AMHS)傳輸數位化之管制資料,更進一步減少管制員協調作業負擔。

e.航空情報服務系統(Aeronautical Information Service System, AISS):

航空情報服務系統將整合靜態空域資料(如飛航指南資料)、動態空域資料包括:天氣、飛航公告、以及空域容量限制等之接收與分派。 航空情報服務系統亦將集中處理來自航空公司及其他外部來源之飛航計畫請求,並將驗證之飛航計畫提供予飛航管理系統。

航空情報服務系統將與飛航管理系統整合,兩系統將分享資訊、處理、顯示等功能。

飛航管理系統與航空情報服務系統之使用者可輕易地透過整合式介面進入航空情報服務系統資料庫。 航空情報服務系統允許獲得授權之使用者如航空器使用人輸入飛航計畫修正、接收飛航前簡報資訊、 以及其他簡報資料諸如計劃飛航路線容量、或是預計延誤資訊等。航空情報服務系統構想架構圖如圖三。

AISS構想架構圖

圖三:AISS構想架構圖

 

f.數位語音交換系統:

航管單位整併與空域重新規劃需要更為先進之數位化語音交換系統,以符合容量與品質需求。民航局為滿足前述及未來新飛航管理系統需求, 已採購新型數位語音交換系統。數位語音交換系統將與現有特高頻及超高頻地面設施連結以提供駕駛員與管制員間陸空通信。如同現有語音交換系統, 新的數位語音交換系統將提供航管單位內及航管單位間之平面通信。每一數位語音交換系統均設有平行處理器。內部處理係完全數位話, 使用PCM及TDM架構方式語音譯碼及頻道多路傳輸。

 

5.  相關飛航服務單位搬遷作業

為配合組織整併計畫以及南、北飛航服務園區啟用,未來進駐北部園區單位有臺北區域管制中心、臺北近場管制塔臺、臺中近場管制臺、花蓮近場管制臺、 臺北航空通訊中心、臺北航空氣象中心、臺北飛航情報中心、資訊管理中心、通訊氣象設備臺。進駐南部園區的單位有高雄近場管制塔臺、臺中近場管制臺、 臺東近場管制塔臺、高雄裝修區臺。

因民航局購置之飛航管理系統將架設於新建之南、北飛航服務園區及塔臺,故目前於翔安大樓及高雄近場管制塔臺之作業人員,已開始配合遷往新單位作業 。

飛航服務總臺將分三階段進駐北部園區,第一階段為驗收完成後接管園區,此階段系辦理裝修,以提供警衛、機電、空調等先期進駐人員工作與生活必需條件。 第二階段為飛航管理系統裝備運抵園區前半年,在民國97年中開始辦理室內裝修,派遣專案小組進駐園區配合承包廠進行系統架設,98年辦理辦公室家具及電腦設備採購, 並完成新舊系統平行作業及轉移計畫,第三階段為99年至100年,所有作業單位人員進駐,完成系統轉移及啟用。

 

6.  建置獨立備份航管系統(Independent Backup ATC System, IBAS)

民航局現行之航管系統包括西部航管自動化系統(ATCAS)及東部航管自動化系統(EUROCAT),為確保重大事故導致航管自動化系統無法正常運作時, 管制員仍能提供航機基本飛航服務,自96年6月起改以獨立備份航管系統取代Micro-ARTS系統擔任備援任務。

飛航管理系統於民國100年啟用後,獨立備份航管系統仍擔任備援角色。飛航管理系統停工時,獨立備份航管系統將提供高密度空域內之基本飛航資料與雷達資料處理功能, 以維持航管作業。獨立備份航管系統處理飛航計畫、雷達資料、於航管席位顯示雷達目標與飛航資料表。該系統亦印製飛航管制條。 獨立備份航管系統之應變功能包括將雷達資料直接傳送至工作檯之雷達旁通模式。94年7月6日由美國洛克希德馬丁(Lockheed Martin) 公司得到獨立備份航管系統採購合約提供架設與支援。

南、北飛航服務園區之飛航管理系統具有相互備援機制,即由正常運作之園區承擔失效系統之管制作業。如南、北飛航服務園區飛航管理系統同時停工時, 現有獨立備份航管系統仍將提供臺北飛航情報區之基本航管服務。IBAS構想架構圖如圖四。

IBAS構想架構圖

圖四:IBAS構想架構圖

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